Genetic Implications of Ultramafic Rocks from the Bibong Area in the Kyeonggi Gneiss Complex

경기편마암복합체내 비봉지역에 분포하는 초염기성암에 대한 성인적 적용

In the Bibong area of the western part of Chungcheongnam-do, ultramafic masses occur as discontinuous isolated lenticular bodies in the Precambrian Kyeonggi gneiss complex. They extend for about 200 m long to NNE directions which are parallel to fault lines in the gneiss complex. The ultramafic masses contact with the adjacent gneiss complex as steeply dipping faults. They are dunites and harzburgites and many of them are partially or completely serpentinized. The ultramafic rocks dominantly show protogranular, equigranular and equigranular-$m{\grave{o}}saic$ textures. They also show porphyroclastic (megacrystic) or recrystallized textures reflecting several stages of metamorphism. They contain varying amounts of olivine $(Fo_{89-92})$, enstatitic to bronzitic orthopyroxene, diopsidic clinopyroxene, tremolitic to pargasitic hornblende, and spinel with serpentine, talc, chlorite, calcite and magnetite. The ultramafic rocks have high magnesium numbers and transitional element contents, low alkali contents and show deplete REE patterns. Comparing with available data, geochemical and mineralogical characteristics shown in the ultramafic rocks of the Bibong area are similar to those of worldwide mantle xenoliths and orogenic related ultramafic rocks. The field evidences, petrographical, geochemical and mineralogical characteristics shown in the ultramafic rocks of the Bibong area are similar to alpine type ultramafic rocks emplaced into the crust by the faulting as mantle slab types. With the petrographical characteristics, these mineralogical compositions suggest that the ultramafic rocks of the Bibong area have experienced several stages of retrogressive metamorphism in a condition ranging from the upper amphibolite facies to greenschist facies.

충남 비봉지역에서 산출되는 초염기성 암체는 경기편마암복합체내에 북북동 방향을 따라 200 m 연장을 갖고 국부적으로 산출되고 있으며, 주변 편마암체와 주로 단층접촉을 하며 평행하게 분포하고 있다. 초염기성암은 대부분 듀나이트와 하즈버가이트이며 부분 또는 완전히 사문암화되었다. 본 암석은 원생입상, 등립입상 및 등립입상-모자이크 조직을 보이며 부분적으로는 변성작용을 반영하는 잔쇄반상(잔쇄거정질) 조직 및 여러시기의 재결정 흔적을 보인다. 이 암석은 감람석 $(Fo_{89-92})$, 엔스테타이트에서 브론자이트 조성의 사방휘석, 투휘석 조성의 단사휘석, 투각섬석에서 파가사이트 조성의 각섬석, 첨정석, 그리고 사문석, 활석, 녹리석, 방해석, 자철석등을 포함한다. 이 초염기성암은 마그네슘비가 높고, 알칼리 이온의 함량이 낮으며 희토류원소가 결핍된 특징을 보인다. 이런 지화학적, 광물학적 특징은 전세계의 맨틀포획암 및 구조적으로 지표면에 노출된 초염기성암과 유사하다. 암석의 산상 및 암석학적, 광물학적, 지화학적 특징은 이 초염기성암의 산상이 맨틀슬랩형으로 단층작용에 의해 지표면에 정치된 알파인형 (alpine type)의 초염기성암과 유사하다. 암석학적 특징과 함께 광물 조성은 비봉지역의 초염기성암이 상부 각섬암상부터 녹색편암상 범위에서 수회의 후퇴변성작용을 받았음을 암시한다.